(57)【要約】【課題】顔料、もしくは染料を有する転写シート用に設計されたプリンターでは十分なエネルギーをホログラム転写体に供給することができないため別途ホログラム転写用の印字装置を必要とする。【解決手段】反射層を伴うレリーフ構造の反射層の厚みを画像に従って変えることで回折効率の差を発生させてホログラム画像を形成する。現実的には反射層を伴うレリーフ構造に反射層の屈折率とほぼ同じ屈折率材料の要素を転写することで回折効率の差を発生させてホログラム画像を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム形成層、透明性を有する反射層で構成され前記ホログラム層と前記反射層の界面にホログラムを構成するレリーフ構造を持つ透明ホログラムに、前記反射層の画像情報に基づいて単位要素的に厚みの異なる部分を配置することでホログラム画像を形成する画像形成体。
【請求項２】
ホログラム形成層、透明性を有する反射層で構成され前記ホログラム層と反射層の界面にホログラム形成のためのレリーフ構造を持つ透明ホログラムの反射層に、反射層材料との屈折率の差が０．０５以内の透明な屈折率材料を画像情報に基づいて単位要素的に転写して配置することでホログラム画像を形成する画像形成体。
【請求項３】
可視光域の少なくとも１波長領域で前記透明な反射層材料の内部透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成体。
【請求項４】
ホログラム形成層、反射層材料の屈折率差が０．５以上であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成体。
【請求項５】
基材と、前記基材の片面にハクリ可能な状態でホログラム形成層、反射層の順で形成されており、ホログラム形成層と反射層の界面にホログラムを構成するレリーフ構造が形成された反射層に、反射層材料との屈折率の差が０．０５以内の透明な屈折率材料でできた単位要素を複数転写することでホログラム画像を製造する画像形成方法。
【請求項６】
基材と、前記基材の片面にハクリ可能な状態でホログラム形成層、反射層、受像層がこの順で形成されており、ホログラム形成層と反射層の界面にホログラムを構成するレリーフ構造が形成され、かつ少なくとも１箇所、部分的に受像層がなく反射層が剥き出しになっている中間転写媒体の反射層剥き出し部に、反射層材料との屈折率の差が０．０５以内の透明な屈折率材料でできた単位要素を複数転写することでホログラム画像を製造する画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許はレリーフ構造を持つホログラム層のレリーフ構造側に反射層が施された透明ホログラムに関して画像に従って反射層厚の実質的な厚みを変える事でホログラム画像を形成するホログラム形成体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高度にセキュリティ性が必要となる分野ではホログラムが非常によく使われている。例えばパスポートに使用されている例としては顔画像に加えて名前，国籍など個別文字情報を文字画像として画像情報化し、この情報を元にインクシートを用いて、熱転写受像シートに転写し熱転写シート上にインク画像を作成、さらにこの受像シートをパスポートに転写して個別情報をパスポートに印字する。熱転写受像シートを使用すると被転写体であるパスポートの紙質に左右されずに高い品質の画像を提供することができる。
【０００３】
しかしインク画像だけではセキュリティ性が弱いためホログラムが形成されている熱転写シートに使用することによりセキュリティ性を高めている手法がよく使われる。ホログラムが形成されている熱転写受像シートの構造例を図２に示す。図に示す通りホログラムを含む熱転写受像シートは基材に剥離層，ホログラム層，反射層，受像層の順に積層された構造を持つ。ホログラム層には部分的にレリーフ構造を形成することで、ホログラム画像が形成されている。このレリーフ構造はホログラム層と反射層の界面に持ち、反射層を形成することによってこのレリーフ構造の回折効率を高めて高輝度なホログラム画像を提供することができる。
【０００４】
前記のような構造の熱転写受像シートの構造では形成されているホログラム画像を変えることが非常に困難なため、さらにセキュリティ性を高めるためにインク画像のほか色々なホログラム転写体を単位要素的に複数転写することでホログラム画像を形成する方式もある。この方法であるとインク画像に加えてホログラム画像もパスポート毎に異なるため、セキュリティ性が格段に高まる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２３４５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようにホログラム転写体を要素的に転写することでホログラム画像を形成し、セキュリティ性を高めることができるのだが前記ホログラム転写体は図３に示すように熱転写シートの構造に類似する多層構造を持っているため薄型化は難しく、通常は数ミクロン程度の厚みである。これに対してインクシートのインク厚は１ミクロン以下である。
【０００７】
さらに前記ホログラム転写体にホログラムパターンを形成する場合、エンボスがよく使用されるがエンボスするにはインクシートで使われるような数ミクロン程度の基材を使用することは困難であり、１０ミクロン以上の厚みが必要であるためさらに薄型化が困難となる。転写体の厚くなると転写体に熱が伝わりにくくなるため、転写に必要なエネルギーがインクシートのときより大きくなる。そうなると従来のインクシート用に設計されたプリンターでは十分なエネルギーをホログラム転写体に供給することができないためホログラムの転写は非常に困難になる。加えて非常に高いエネルギーを転写体に供給した場合、エネルギーの拡散量も大きくなるため、広範囲に温度が高くなる。そうなるとポイント的
に転写することができず転写体の切れ性が悪化し解像度の高い画像を実現できなくなる。
【０００８】
インクシート、ホログラム転写体を製造するという観点からもこれら２つを１つのシート上に形成することは技術的にもコスト的にも非常に困難なため、前記キレ性の問題も含めて、ホログラム転写体を使って熱転写受像シート上にホログラム画像を形成するにはホログラム転写体とインクシートは別々であり、かつホログラム転写体を転写する専用のプリンター、もしくはプリンターユニットが必要になってくる。
【０００９】
以上の問題点を顧みて、本発明は新たにホログラム転写シート専用のプリンターを用意することなく、またインクシートとは別にホログラム転写体を用意することなく、インク画像とホログラム画像を形成するための方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
反射層を伴うホログラムの輝度は反射層の厚みによって大きく異なるため反射層の製膜は最適輝度となるような厚みの膜を形成する必要がある。この厚みならば非常に高い輝度のホログラムが実現できる。このホログラムの反射層を何らかの方法で部分的に図１のように厚みを変えた場合、厚みが変わった部分では回折効率が下がるため周りと輝度差が発生する。この輝度差を利用すればホログラム画像を形成することができる。
【００１１】
しかし通常反射層は蒸着で形成するため、画像形成するように精密に反射層の厚みを制御することは非常に困難である。そこで反射層材料とほぼ同じ屈折率の材料（以後同屈折率材料と呼ぶ）を反射層に転写することにより、反射層厚さが変わったのと同じ効果を得ることができるので同屈折率材料転写位置は最適回折条件でなくなり、ホログラム輝度が周りに比べて低くなる。このようにすることで同屈折率材料要素をつけたところとつけないところとで輝度差を発生し、ホログラム画像を形成することができる。
【００１２】
この方法ではホログラム転写体のように構造物質をつけるわけではなく、同屈折率材料転写体はインク同様に単一材料構成なのでインク同等の厚みにすることができるため、転写に大きなエネルギーが必要になるわけではないので、ホログラムを転写する新たな印字装置を必要とせず、また切れ性の悪化も抑えることが可能である。また同屈折率材料転写体はインクシートと同じシート上に形成することが可能である。
【００１３】
反射層とホログラム層の屈折率の差は大きいほどホログラム回折効率を高くすることができ、０．５以上の差が好ましい。しかし本発明の趣旨を考えると同屈折率材料は塗工可能な材料であることが必要であるため、塗工できる同屈折率材料の屈折率をみるとプラスチック光ファイバーのコア部で使われる材料（屈折率１．８程度）が現実的である。この材料の屈折率に近い反射層材料としてＭｇＯ、サファイア、ＳＦ１１などある。ホログラム層材料としてはプラスチック光ファイバーのクラッドに使われる材料（屈折率１．３程度）を使用すれば屈折率差は０．５程度で好ましい材料構成が可能である。
【００１４】
また反射層の屈折率と同薄膜材料の屈折率に大きく差があると光学的界面の影響が出てこの部分での反射の影響が出てしまう。本発明とは異なる分野であるが光学的界面が出ないようにするための技術として顕微鏡の油浸がある。油浸ではレンズの屈折率と極めて近い屈折率のイマージョンオイルを使用して分解能を高める技術であり、多くの場合イマージョンオイルとレンズ材料の屈折率の差は０．０５以内になっているため、このくらいの差までが適当を考えられる。
【００１５】
同屈折率材料の消衰係数が大きくなると光の吸収が大きくなるため、回折光強度は低下する。例えば光学材料のＺｎＳｅを例にするとＺｎＳｅは青色可視域では光学材料として使用されてない。図４にＺｎＳｅを例にした消衰係数の波長依存性を示す。この図から青
域にかからない程度の消衰係数ならば吸収が問題ならないということになり、同屈折率材料転写体の厚みが通常１ミクロン以下であることを考えると同屈折率材料の透過率は８０％以上であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
以上、本発明によれば、ホログラムを印字するのに専用のプリンターを必要とせず、従来の熱転写プリンターで意図するホログラム画像を描写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】部分的に厚みの異なる反射層ともつ画像形成体の一例
【図２】熱転写受像層の一例
【図３】ホログラム転写体の一例
【図４】ＺｎＳｅの消衰係数のグラフ
【図５】ホログラム転写体無しにホログラム画像を形成できる熱転写受像シートの一例
【図６】熱転写受像シートにホログラム画像を形成するし、さらに被転写体にホログラム画像が形成された受像シートを転写する一例
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に本発明の実施形態を説明する。実施形態を説明するのにインク画像を形成は簡単のため１色のみとしているが、本発明の形態としてこれに特定するものではない。実施形態は２つのステージに分けることができる。第１ステージでは同屈折率材料を熱転写受像層に単位要素的に複数転写することによりホログラム画像を熱転写受像シートに作成し、第２ステージではホログラム画像作成済みの熱転写受像シートを被転写体に転写する。
【００１９】
まず第１ステージから説明する。第１ステージでは図５に示すような断面の熱転写受像シートに同屈折率材料転写体を転写する。図５に示す通りこの受像シートは少なくとも１箇所、受像層が塗工されていない部分が有り、しかもその部分は反射層側が表にくるようになっている。同屈折率材料転写体は反射層の屈折率に極めて近い屈折率をもつため同屈折率材料を反射層に転写した場合、転写した場所の反射層の実質的な厚みは厚くなるためこの部分回折光輝度は転写していない部分に比べて低くなる。図４に示した熱転写受像シートのレリーフ構造むき出し部に同屈折率材料転写体の単位要素を予め用意された画像情報に従って転写する。転写後の状態を図６ａに示す。同屈折率材料転写体でホログラム画像を形成したところで第１ステージが完了する。
【００２０】
通常熱転写受像シートの受像層にはインク画像が形成されるが、インク画像形成はホログラム画像形成の前後とくに限定しない。ホログラム剥き出し部，要素転写部分は接着力が非常に小さいため、この部分を被転写体に直接接着するのは非常に困難なため、予め受像シートを転写する被転写体表面には図６ａ−ｃに示す通り接着効果の高い材料を塗工しておく、または接着フィルムを転写しておくなどしておくことが望ましい。
【００２１】
第１ステージ完了後、第２ステージではホログラム画像が形成された熱転写受像シートを被転写体に転写する。図６ｂのように前記熱転写受像シートと被転写体を熱融着した後、図６ｃのように基材をはがして被転写体への転写が完了する。
【００２２】
このように接着力を持つよう処理された被転写体の表面に前記インク，ホログラム画像が形成された受像シートを転写することにより、ホログラム転写体を転写するための印字装置を用意することなく、１つの印字装置でインク，ホログラム画像を形成することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１、熱転写受像シート
２、基材
３、ハクリ層
４、ホログラム形成層
５、反射層
６、接着層
７、ホログラム転写体
８、反射層むき出し部
９、熱転写受像シート
１０、同屈折率材料の要素
１１、接着処理済みの被転写体
１２、反射層の厚みが異なる部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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